《食品工程原理》試題

PAGEPAGE1系（部）河北科技師范學院班級學號姓名2004–2005學年第二學期系（部）河北科技師范學院班級學號姓名食品工程原理試卷（A）卷題號一二三四五…合計得分閱卷人裝訂線裝訂線一、填空題（20分）71dyn/cm=N/m（已知1N=105dyn）；給熱是以和的差作為傳熱推動力來考慮問題的；金屬的導熱系數(shù)大都隨其溫度的升高而,隨其純度的增加而；能夠全部吸收輻射能的物體（即A=1）稱為體；蒸發(fā)操作中，計算由于溶液蒸汽壓下降而引起的溫度差損失的方法有、；蒸發(fā)器主要由室和室組成；噴霧干燥中，熱空氣與霧滴的流動方式有、、三種；形狀系數(shù)不僅與有關，而且與有關；粉碎的能耗假說比較著名的三種是、、；圓形篩孔主要按顆粒的度進行篩分，長形篩孔主要按顆粒的度進行篩分。PAGEPAGE2二、選擇題（10分）（有一項或多項答案正確）揭示了物體輻射能力與吸收率之間關系的定律是（）

（A）普朗克定律；（B）折射定律；（C）克希霍夫定律；（D）斯蒂芬-波爾茲曼定律確定換熱器總傳熱系數(shù)的方法有（）

（A）查樣本書；（B）經(jīng)驗估算；（C）公式計算；（D）實驗測定為保證多效蒸發(fā)中前一效的二次蒸汽可作為后一效的加熱蒸汽，前一效的料液的沸點要比后一效的（）

（A）高；（B）低；（C）相等；（D）無法確定；對飽和濕空氣而言，下列各式正確的是（）

（A）p=pS，φ=100%，；（B）p=pS，φ=0；（C）p=0，φ=0；（D）t=tw=td=tas粉碎產(chǎn)品粒度分析中，一般認為，篩分法分析的下限是（）

（A）100μm；（B）50μm；（C）10μm；（D）5μm。三、判斷題（10分）（對者打“ü”號，錯者打“?”號。）（）算術平均溫度差是近似的，對數(shù)平均溫度差才是準確的；（）兩固（灰）體凈輻射傳熱的熱流方向既與兩者溫度有關，又與其黑度有關；（）NaOH溶液的杜林線不是一組相互平行的直線；（）恒速干燥階段干燥速率的大小決定于物料外部的干燥條件；（）四、計算題（60分）（10分）外徑為426mm的蒸汽管道，其外包扎一層厚度位426mm的保溫層，保溫材料的導熱系數(shù)可取為0.615W/(m·℃)。若蒸汽管道的外表面溫度為177℃，保溫層的外表面溫度為38℃，試求每米管長的熱損失以及保溫層中的溫度分布。(10分)一單程列管式換熱器，由若干根長為3m、直徑為φ25×2.5mm的鋼管束組成。要求將流量為1.25kg/s的苯從350K冷卻到300K，290K的冷卻水在管內(nèi)和苯呈逆流流動。若已知水側和苯側的對流傳熱系數(shù)分別為0.85和1.70kW／(m2．K)，污垢熱阻和換熱器的熱損失可以忽略不計，若維持水出口不超過320K。試求換熱器的傳熱面積。取苯的平均比熱為1.9kJ/(kg．K)，管壁材料（鋼）的導熱系數(shù)為45W／(m2．K)。(15分)用一單效蒸發(fā)，將1000kg/h的NaCl溶液從5%連續(xù)濃縮到30%。蒸發(fā)操作的平均壓強20kPa（絕壓），原料液進料溫度為30℃PAGEPAGE54kJ/(kg.℃)，蒸發(fā)器內(nèi)溶液沸點為75℃，蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)為1500W/(m2?℃)，加熱蒸汽絕壓為120kPa（絕壓），若不計熱損失，試求：（1）蒸發(fā)量W；（2）加熱蒸汽消耗量；（3）蒸發(fā)器的傳熱面積。(15分)采用常壓干燥器干燥濕物料。每小時處理2000kg，干燥操作使物料的濕基含水量由40%減至5%，干燥介質(zhì)是濕空氣，初溫為20℃，濕度H0=0.009kg水/kg絕干氣，經(jīng)預熱器加熱至120℃水分蒸發(fā)量；絕干空氣消耗量；在H－I圖上示意地畫出空氣在整個干燥過程(包括預熱、干燥)的狀態(tài)變化情況,并說明各點所代表的狀態(tài)。(10分)某濕物料在恒定干燥條件下干燥，其含水量由0.6kg水/kg絕干料降至0.05kg水/kg絕干料，實驗得該干燥條件下的干燥速率曲線如圖1所示，試求：恒速干燥階段和降速干燥階段的干燥時間之比。圖1附：cpw=4.187kJ/kg?℃p=120kPa時：汽化潛熱2247kJ/kg；飽和蒸汽溫度104.2℃p=20kPa時：汽化潛熱2356kJ/kg；飽和蒸汽溫度60.1試題2一：填空題1.流體的密度和體積比隨（___）和（___）而變化，其原因是（________________）。2.當不可壓縮理想流體在水平放置的變徑管路中作穩(wěn)定的連續(xù)流動時，在管子直徑縮小的地方，其靜壓力（_________）。3.孔板流量計是利用（_______）的原理來測量流量的。4.開大離心泵的出口閥，離心泵的出口壓力表讀數(shù)將（______）5.在標準大氣壓下，最大吸入高度也不超過（_____）m。6.熱傳導的基本定律是（_______）。7.氣體的熱導率隨溫度的升高而（______）。8.設法（______）是強化冷凝傳熱的主要途徑。9.灰體是指（________________________________）。10.采用折流或其他流動形式的目的是為了（_____），但平均溫度差較（____）時的為低。11.沉降室的生產(chǎn)能力與（_________）無關。12.Kc越大，設備分離效率（_____）。13.（_________）是判斷旋風分離器分離效率高低的重要依據(jù)。16.相平衡常數(shù)m越大，則表示溶解度（_____）。17.理論版是指在板上氣液（________），且液體（___________）。18.降速干燥階段是（______________）階段。19.沉降速度是指（______________________）20.濾板的作用：一是(__________)，二是(______________)二：簡答題1．離心泵發(fā)生氣縛與氣蝕現(xiàn)象的原因是什么？有何危害？應如何消除？2．在干燥試驗中熱空氣能否使物料完全干燥？為什么？并簡述恒速干燥階段機理和降速干燥階段機理。三、計算1.采用圖示的實驗裝置測定離心泵的性能。泵的吸入管內(nèi)徑為100mm，排出管內(nèi)徑為80mm，兩測壓口間垂直距離為0.5m。泵的轉速為2900r/min，以20℃清水為介質(zhì)測得以下數(shù)據(jù)：流量15L/s，泵出口表壓2.55×105Pa，泵入口處真空度2.67×2.在25℃下對每升水中含25g某種顆粒的懸浮液用具有26個框的BMS20/635-25板框壓濾機進行過濾。在過濾機入口處濾漿的表壓為3.39×105Pa，所用濾布與實驗時的相同，漿料溫度仍為25℃。每次過濾完畢用清水洗滌濾餅，洗水溫度及表壓與濾漿相同而其體積為濾液體積的8%。每次卸渣、清理、裝合等輔助操作時間為15min。已知固相密度為2930kg/m3，又測得濕餅密度為3.用刮板式換熱器冷卻蘋果醬，蘋果醬質(zhì)量流量為50kg/h，比熱Cp為3817J/(kg?℃)，入口溫度80℃，出口溫度20℃。套管環(huán)隙逆流通冷水，入口溫度10℃，出口溫度171、需要的冷卻水流量；2、換熱平均溫差及換熱面積；3、若改為順流，兩流體出入口溫度同前，換熱平均溫差及所需換熱面積為何值？4.穩(wěn)態(tài)下在單效蒸發(fā)器中濃縮蘋果汁。已知原料液溫度43.3℃,濃度為11%，比熱容3.9kJ/(kg?℃)，進料流量0.67kg/s。蒸發(fā)室沸點60.1℃，完成液濃度75%。加熱蒸汽壓力為300kPa。加熱室傳熱系數(shù)為943W/(m21、蒸發(fā)量和完成液流量；2、加熱蒸汽耗量；3、蒸汽經(jīng)濟性；4、換熱面積碩士考研試卷（南京農(nóng)大食品工程原理）一、選擇題（每小題3分,共30分）1、流體在管內(nèi)流動，若流動處于層流區(qū)，則流體流動的摩擦系數(shù)λ值。A、與管壁相對粗糙度ε/d無關。B、與雷諾數(shù)Re及管壁相對粗糙度ε/d有關。C、與雷諾數(shù)Re無關。D、與管壁相對粗糙度ε/d有關。2、離心泵的安裝高度與__________。A、泵的結構無關；B、液體流量無關；C、吸入管路的阻力無關；D、被輸送的流體密度有關。3、隨著流體流量的增大，流體通過下列哪種流量計時，其壓降變化幅度最??？A、孔板流量計；B、文丘里流量計；C、轉子流量計。4、一臺正在工作的列管式換熱器，已知α1＝100w/(m2K)，α2＝10000w/(m2K)，若要提高傳熱系數(shù)K，最簡單有效的途徑是。A、設法增大α1；B、設法增大α2；C、同時增大α1和α2。5、要除去氣體中含有的10μ～50μ的粒子，除塵效率小于75%，宜選用。A、除塵氣道B、旋風分離器C、離心機D、電除塵器6、用套管換熱器加熱空氣，管隙用飽和水蒸汽作熱源，空氣在管內(nèi)作湍流流動，現(xiàn)因生產(chǎn)需要將空氣流量提高為原來的2倍，若要保持空氣進、出口溫度不變，則此時的傳熱溫差應為原來的。A、不變B、2倍C、1.74倍D、1.149倍7、真空蒸發(fā)時,冷凝操作壓強最低極限取決于____________。A、冷凝水的溫度;B、真空泵的能力;C、當?shù)卮髿鈮毫?D、蒸發(fā)器的蒸發(fā)水量。8、y為溶質(zhì)氣體在氣相主體中的濃度，y*為溶質(zhì)氣體在氣相主體中與液相主體濃度x成平衡的氣相濃度。則當時發(fā)生解吸過程。A、y>y*B、y≥y*C、y≤y*D、y<y*9、雙組分連續(xù)精餾塔中，當物料處理量、料液濃度、餾出液濃度及釜液濃度一定時，回流比增大，塔頂產(chǎn)品量。A、增加B、減少C、不變D、不能確定10、對于一定干球溫度的空氣，當其相對濕度愈低時，其濕球溫度。A、愈高；B、愈低；C.不一定，尚與其它因素有關。D.不變。二、簡答題（每小題4分，共20分）1、評價旋風分離器性能的主要指標有哪些?2、影響乳化液穩(wěn)定性的主要因素是什么？3、何謂萃取操作的選擇性系數(shù)?什么情況下選擇性系數(shù)β=∞？4、減少和防止超濾滲透通量衰減的方法有哪些？5、凍結速率對凍結食品質(zhì)量有什么影響？三、計算題（每小題20分，共100分）1、如圖所示，常溫水由高位槽經(jīng)一φ89×3.5mm的鋼管流向低位槽，兩槽液位恒定。管路中裝有一個截止閥。已知直管與局部阻力的當量長度（不包括截止閥）總和為60m。截止閥在某一開度時其局部阻力系數(shù)為7.5，此時讀數(shù)R2=100mmHg柱。試求：（1）此時管路中的流量及兩槽液面的位差Δz；（2）若將閥門關小，使流量減為原來的一半，則讀數(shù)R2為多少mmHg？截止閥的阻力系數(shù)變?yōu)槎嗌?？已知流體在管內(nèi)呈湍流流動，管路摩擦因數(shù)取λ=0.026。汞的密度為13600kg/m3。圖見文件2004243780.doc2、現(xiàn)采用一套管式換熱器冷凝2000kg/h某蒸汽，冷凝溫度為110℃的某蒸汽氣化潛熱為500kJ/kg，其冷凝傳熱膜系數(shù)為5600W/(m2·℃)。冷卻水以20℃及5000kg/h的流量進入套管內(nèi)管（內(nèi)管尺寸為φ57×3.5mm）。水的物性可取為：密度為995kg/m3，比熱為4.174J/(kg·K)，導熱系數(shù)為0.62W/(m·K)，粘度為8×10-4Pa(1)冷卻水的出口溫度及套管管長；(2)由于氣候變熱，冷卻水進口溫度升至30℃冷凝量為多少。3、在常壓連續(xù)精餾塔中分離苯一甲苯混合液體，每小時送入塔內(nèi)100kmol的混合液體，進料為泡點下的飽和液體，塔頂用飽和液體回流，塔底用間接蒸汽加熱。已知精餾段和提餾段操作線方程分別為y=0.714x+0.271和y'=1.26x'-0.0195，試求：(1)操作回流比；(2)塔頂和塔底的產(chǎn)品組成；(3)進料組成；(4)精餾段和提餾段上升的蒸汽量分別為多少kmol/h。4、在一逆流操作的吸收塔中，吸收混合氣體(氨與空氣)中的氨。單位塔截面上的混合氣體流率為0.036kmol／(m2s)，含氨2％(體積)，新鮮吸收劑為含氨0.0003(mol分率)的水溶液，從塔頂加入。要求氨的回收率不低于90％，設計采用液氣比為最小液氣比的1.3倍。氨-水-空氣物系的相平衡關系為Y=1.2x。已知氣相總傳系數(shù)Kya為0.0483kmol/(m3s)，過程為